Uppemot en femtedel av ön, som ligger i Nederländska Antillerna, riskerar att sväljas av havet innan nästa århundrade. Dessutom hotas korallrev runt ön, rev som lockar de turister som står för en betydande del av öns intäkter.
Därför vill befolkningen nu att regeringen långt borta i Europa ska ge dem ökat skydd och ska tillsammans med miljöorganisationen Greenpeace lämna in en stämningsansökan i Haag.
– Det vi hoppas på är att kunna tvinga den nederländska regeringen att göra allt i sin makt för att skydda Bonaires befolkning från klimatförändringarnas konsekvenser, säger Faiza Oulahsen på Greenpeace.
Organisationen skriver i en studie att ön de kommande årtiondena i bästa fall kommer att få se svåra översvämningar som lägger delar av öns södra del under vatten.
– Det här handlar inte bara om att kräva mindre utsläpp, det handlar om vad regeringen ska göra för att hålla ön och dess invånare säkra, säger Oulahsen.
Bonaire, en tidigare koloni, har sedan 2010 har status som särskild kommun inom Nederländerna.